[发明专利]一种垂直轴风力发电机的中心塔柱及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及垂直轴风力发电机，尤其是垂直轴风力发电机的中心塔柱结构及其施工方法。

背景技术

目前，垂直轴风力发电机以其明显的优势已经开始逐渐代替水平轴风力发电机。垂直轴风力发电机的塔柱上可以安装多台发电机组，以提高风力发电效率。但是现有的塔柱一般为钢管结构，该结构的塔柱所能承受的压力非常有限，且其稳定性不好。受到该结构的制约，塔柱的高度一般不会做得太高，因此塔柱上可安装发电机组的数量就比较少。为了加强塔柱的强度和高度，一些垂直轴风力发电机的塔柱上会向地面拉有钢丝，通过钢丝的作用使塔柱能够更稳定的立于地面上，在稳定的基础上，适当的可增加塔柱的高度和塔柱上发电机组的数量，但是该种塔柱所占的地表面积较大。还有一些垂直轴风力发电机加厚了塔柱的壁厚，使其强度达到要求，但是该种塔柱成本高。另外，现有的垂直轴风力发电机的电机一般直接设安装在塔柱上，目前主要采用外转子的发电机环抱塔柱的结构来实现，这种结构的电机需要做得比较大，其价格成本高，而且电机的安装难度高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是提供一种垂直轴风力发电机的中心塔柱，中心塔柱的强度高，稳定性更好，且成本低；发电机的安装更方便，能够缩小发电机的体积，能够降低垂直轴风力发电机的总体价格。

本发明所要解决的技术问题之二是提供一种垂直轴风力发电机的中心塔柱的施工方法，中心塔柱的强度更高，稳定性更好，且成本低；发电机的安装更方便，能够缩小发电机的体积，能够降低垂直轴风力发电机的总体价格。

为解决上述技术问题之一，本发明的技术方案是：一种垂直轴风力发电机的中心塔柱，所述中心塔柱为钢筋混凝土结构，所述中心塔柱的中心设有从底部直通顶部的通道，所述中心塔柱上设有两个以上环抱所述中心塔柱的用于安装发电机的安装平台，所述安装平台与所述中心塔柱一体灌浆成型。钢筋混凝土的中心塔柱相对于现有的钢结构的中心塔柱来说，具有施工方便，价格成本低，强度高，稳定性好的优点；由于中心塔柱上的安装平台与钢筋混凝土的中心塔柱为一体化结构，具有足够的强度，可承载发电机、控制柜等设备，将整套发电设备安装在安装平台上，改变了发电机的安装方式，大大缩小发电机的体积，而且发电机的安装也更方便简单了；该种具有多安装平台的中心塔柱结构适合在垂直轴风力发电机上布设多层发电装置，这些发电装置能够互不干扰，能够独立发电，这样一来有助于提高垂直轴风力发电机的总体发电功率；因此，本发明的中心塔柱结构打破垂直轴风力发电机向高功率发展的瓶颈。

作为改进，所述安装平台内部设有钢构件，使安装平台的强度更高，承载能力更强。

作为改进，所述钢构件水平设置且贯穿所述中心塔柱形成网格状分布，进一步增加安装平台的强度和承载能力。

作为改进，所述中心塔柱内部建筑构造用钢筋延伸至所述安装平台内，使安装平台的强度更高，承载能力更强。

作为改进，所述安装平台上设有安装螺孔，所述发电机通过螺栓固定在所述安装平台上。在平面的安装平台上安装发电机，实施起来非常方便。

作为改进，所述安装平台上设有防护墙，所述防护墙环绕所述安装平台，所述防护墙上设有门窗形成防风雨的房屋，所述发电机设于所述房屋内，用于保护发电机、控制柜等发电设备免受外界环境影响，确认其运行在安全的环境，能够增加发电设备的使用寿命。

作为改进，所述相邻两个安装平台之间的距离用于安装所述垂直轴风力发电机的风轮。中心塔柱上风轮与其对应安装平台上的发电装置组成一个独立的发电单元，发电单元独立工作发电。

本发明所要解决的技术问题之二是提供一种垂直轴风力发电机的中心塔柱的施工方法，包括以下步骤：

(1)修建中心塔柱的地基；

(2)在所述地基的基础上搭建中心塔柱的内模板和外模板，内、外模板之间形成灌浆腔体，在所述灌浆腔体内预埋钢构件和建筑构造用钢筋，所述内模板呈筒状，所述外模板上设有两个以上用于成型环抱所述中心塔柱用于安装发电机的安装平台的环形凸出腔体，所述环形凸出腔体与所述灌浆腔体连通；

(3)在内、外模板之间灌浆混凝土。

作为改进，所述环形凸出腔体内设有钢构件，所述钢构件伸入所述灌注腔体内。

作为改进，所述灌注腔体内的钢筋延伸至所述环形凸出腔体内。

作为改进，所述步骤(3)中，采用分段灌浆的方式进行灌浆。

作为改进，等内、外模板内的混凝土固定成型后，拆除内、外模板，并在安装平台上钻螺孔，所述螺孔用于安装固定所述垂直轴风力发电机的发电机。